旋转生物阴极微生物燃料电池及其污水处理方法

摘要

一种旋转生物阴极微生物燃料电池及其污水处理方法，属于环境工程中污水处理及资源化技术领域。其特征是阴极材料为碳纤维丝，固定在圆环上。旋转阴极生物膜外层主要为好氧硝化菌完成氨氮的短程硝化。阴极内层生物膜以亚硝酸氮及硝酸氮为电子受体，电极为电子供体，反硝化脱氮。反应器结构实现阴极转速可控、阴极与阳极的距离可控、阴极生物膜浸入水中比例可控，运行灵活，调控方便。本发明的效果和益处是旋转生物阴极微生物燃料电池可在单室反应器中实现溶解氧的控制，降低电池内阻，加速生物膜更新，短程硝化反硝化，低耗高效地同步完成脱碳除氮，同时从污染物中提取化学能形成电能输出。

主权项

一种应用旋转生物阴极微生物燃料电池的污水处理方法，其特征为：a)阴极材料为碳纤维丝，由具有机械强度的圆环骨架固定，碳纤维丝通过中轴连接到外电路与阳极接通；b)在阴极表面驯化挂膜，生物膜外层为好氧硝化菌，进行短程硝化；内层为厌氧反硝化菌，从电极上直接获得由阳极传递而来电子进行反硝化；在阳极驯化产电菌，降解污染物并产生电子；整个过程实现脱碳除氮，产生电能；c)阴极转轴由转速可调的电极传动；调节电机转速，变化阴极生物膜接触氧的频率和生物膜的更新速率；d)阴极与阳极的距离可调；调节阴极与阳极距离，变化阴极夹带氧对阳极的影响和反应器内阻。